邊琳鶴，王 斐，賀春貴，何振富

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，蘭州 730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，蘭州 730070）

高丹草（Sorghum hybrid sudangrass）是高粱（Sorghum bicolor）與蘇丹草（Sorghum sudanense）的 F1雜交種，既具有高粱莖粗、葉寬、抗旱、耐鹽堿和產(chǎn)量高的優(yōu)點，同時又具有蘇丹草分蘗力強、再生性好、抗病性好和營養(yǎng)價值高的特點，是一種適宜青飼和青貯的禾本科C4作物，光敏型高丹草（Photoperiod-sensitive sorghum-sudangrass）［1-2］是其新類型。其既可以滿足不同草食動物的營養(yǎng)和飼養(yǎng)需求，同時由于其具有較強的抗逆性，可以在旱地、坡地、丘陵山地和鹽堿地種植，還可達(dá)到減少投入降低成本的目的。近年來，國內(nèi)外主要從飼喂效果［3-5］、青貯利用［6-7］、開發(fā)和遺傳多樣性［8-11］等方面對高丹草進(jìn)行了相關(guān)的研究，但在高丹草夏播復(fù)種方面的研究較少，針對種植密度對光敏型高丹草夏播復(fù)種方面還沒有系統(tǒng)的研究報道。因此，本研究在甘肅東部黃土高原旱作區(qū)，針對3個光敏型高丹草，采用不同種植密度進(jìn)行夏播復(fù)種研究，通過觀察和測定各品種的生物學(xué)特性、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)草量，以期研究總結(jié)出夏播復(fù)種光敏型高丹草的最佳種植密度，為大面積推廣應(yīng)用光敏型高丹草復(fù)種栽培及利用提供技術(shù)和理論支撐。

圖1 2013年鎮(zhèn)原試驗站氣溫和降水分布

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013年6月29日—10月19日在甘肅省農(nóng)科院鎮(zhèn)原試驗站（北緯 35°29′42″，東經(jīng) 107°29′36″）進(jìn)行。試驗地處甘肅東部黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，土壤為黑壚土。該地多年平均降水量540mm、54%以上集中在7—9月，地下水埋深60～100m，海拔1 297 m，年平均氣溫 8.59℃，年日照時數(shù) 2 449.2 h，≥0℃年積溫3 435℃，≥10℃年積溫2 722℃，無霜期165 d。鎮(zhèn)原試驗站2013年全年月平均氣溫和降水量見圖1。播前0～20 cm土壤有機質(zhì)12.4 g/kg、有效磷13.89 mg/kg，堿解氮 67 mg/kg，速效鉀 184 mg/kg，pH值 8.21，全鹽量0.037%；20～40 cm土壤含有機質(zhì)11.8 g/kg、有效磷11.35mg/kg，堿解氮65mg/kg，速效鉀159mg/kg，pH值8.14，全鹽量0.05%。

1.2 供試品種及來源

供試高丹草3個品種均為光敏型（Photoperiod sensitive type，PPS），名稱為“大卡”（Big kahuna）、“海?！保∕onster）和“BJM”，皆引自美國，其中“大卡”同時為褐色中脈型（Brownmidrib genotype，BMR）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗按品種和種植密度兩因素隨機區(qū)組進(jìn)行設(shè)計。設(shè)3品種、3種植密度共9個處理，3次重復(fù)，共27個小區(qū)。3 個品種為：“大卡”（以 A1 表示）、“海?！保ㄒ?A2 表示）和“BJM”（以A3表示）。3個種植密度為：6.75萬株/hm2（以B1表示，行距33 cm、株距44 cm）、9.75萬株/hm2（以B2表示，行距33 cm、株距30 cm）和12.75萬株/hm2（以B3表示，行距29.5 cm、株距26.5 cm）。小區(qū)面積為5m×4m=20m2。冬小麥?zhǔn)崭詈?013年6月28日整地播種，整地時不施基肥，拔節(jié)期追施純氮62.1 kg/hm2。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 物候期及農(nóng)藝性狀測定 物候期和農(nóng)藝性狀僅對刈割1茬的進(jìn)行觀察和測定，出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期和成熟期以各小區(qū)75%的植株達(dá)到各生育時期為標(biāo)準(zhǔn)［12-14］。刈割時各品種每個重復(fù)小區(qū)依次取10株測定株高、莖粗、單株重、葉片數(shù)和分蘗數(shù)，計算平均值。

1.4.2 刈割方式與產(chǎn)草量測定 產(chǎn)草量均為單位面積土地上所收獲地上部分的全部產(chǎn)量，以干物質(zhì)重量為產(chǎn)草量指標(biāo)。田間整株取樣稱鮮重后，切斷至10～20 cm，用自封袋密封后送實驗室測定水分及干物質(zhì)產(chǎn)量（105℃恒重法）［15］。刈割方式設(shè)兩種：即在全生長期刈割1茬和2茬。刈割1茬（在10月19日，播后113 d刈割）；刈割2茬第1次（在8月27日，播后60 d植株高度達(dá)120 cm以上刈割），第2次（在10月19日，播后113 d時刈割）；留茬高度平均10 cm左右。每處理各小區(qū)分成兩半，各10m2，分別用于兩種刈割方式測產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用DPS v 7.55統(tǒng)計軟件，將品種和種植密度作為影響所測指標(biāo)的兩個因素，用固定模型［16］進(jìn)行二因素隨機區(qū)組方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 光敏型高丹草刈割各茬次生長高度和所處生長階段

詳見表1。

表1 光敏型高丹草割刈各茬次生長高度和所處生長階段cm

2.2 物候期觀察

各品種物候期觀察記錄結(jié)果見表2。從6月29日播種到10月19日收獲，生長期112 d，收獲時各品種均達(dá)不到成熟期。A1進(jìn)入孕穗期7～8 d后收獲，部分植株已達(dá)抽穗期；A2收獲時已進(jìn)入開花期7～13 d、且有部分植株結(jié)籽、個別達(dá)乳熟期或臘熟初期；A3進(jìn)入拔節(jié)期55 d后收獲，其拔節(jié)期較A1和A2的長；不同種植密度下，同一品種的生育期均相近。總體來看，夏播刈割1茬時，物候期因品種、種植密度略有差異。

表2 物候期觀察d

2.3 主要農(nóng)藝性狀

主要農(nóng)藝性狀見表3?？傮w看，品種對株高、莖粗、葉片數(shù)、單株鮮重和分蘗數(shù)影響均極顯著（P<0.01）；種植密度對分蘗數(shù)影響顯著（P<0.05），對株高影響極顯著（P<0.01），而對莖粗、葉片數(shù)和單株鮮重影響不顯著（P ＞0.05）。

在品種間各農(nóng)藝性狀表現(xiàn)差異不同，A3的株高極顯著低于其他兩品種（P<0.01），其中以A1最高，達(dá)236.80 cm；A1的莖粗和單株鮮重極顯著低于其他兩品種（P<0.01），莖粗以A3最大，達(dá)17.33mm；單株鮮重以A2最高，達(dá)560.67 g；分蘗數(shù)和葉片數(shù)均以A1最高，分別達(dá)2.07個和13.33枚，且3品種間差異均極顯著（P<0.01）。可以看出，3品種間的主要農(nóng)藝性狀具有顯著性差異（P<0.05），其中A1的株高、分蘗數(shù)和葉片數(shù)最高，A3的莖粗最大，A2的單株鮮重最高。

在不同種植密度間農(nóng)藝性狀表現(xiàn)也有差異。B3的株高極顯著高于B1（P<0.01），與B2間差異不顯著（P＞0.05）；各種植密度間的莖粗、葉片數(shù)和單株鮮重差異均不顯著（P＞0.05），莖粗和單株鮮重均以B3最高，分別達(dá)16.48 mm和533.78 g，葉片數(shù)以B2最高，達(dá)11.93枚；B1的分蘗數(shù)顯著高于B3（P<0.05），與B2間差異不顯著（P＞0.05），達(dá)1.6個。以上可以說明，3種種植密度間部分農(nóng)藝性狀具有顯著性差異（P<0.05），其中，株高依次為 B3＞B2＞B1，分蘗數(shù)依次為 B1＞B2＞B3，其余3個農(nóng)藝性狀差異不明顯。

品種和種植密度互作對農(nóng)藝性狀影響較為復(fù)雜。兩者互作對A1和A2的株高影響顯著（P<0.05），其中A1和A2均在B3處理下最高，A3以B2處理下最高。互作對A2和A3的分蘗數(shù)影響顯著（P<0.05），其中A1和A3在B2處理下最高，A2在B1處理下最高?；プ鲗ζ溆嘈誀钣绊懢伙@著（P＞0.05），莖粗A1在B1處理下最高，A2和A3在B3處理下最高；葉片數(shù)A1在B3處理下最高，A2在B2處理下最高，A3在B1處理下最高；單株鮮重3個品種均在B3處理下最高。

由于夏播刈割2茬時，第1次刈割時株高各品種在120～150 cm，第2次刈割時各品種株高在20～60 cm之間，第1次刈割時植株發(fā)育不充分，第2次刈割時植株偏低，影響其飼用價值，因此對其農(nóng)藝性狀不再分析。

表3 農(nóng)藝性狀的測定

2.4 產(chǎn)草量

飼用作物的鮮草產(chǎn)量受品種、栽培方式及收獲時期等諸多因素的影響，因此本研究的產(chǎn)草量均以干物質(zhì)產(chǎn)量進(jìn)行總結(jié)分析。各處理的產(chǎn)草量及方差計算結(jié)果見表4。總體來看，品種對刈割1茬和刈割2茬第2次影響均極顯著（P<0.01），而對刈割2茬第1次和第2次之和的產(chǎn)量影響均不顯著（P＞0.05）；種植密度對刈割1茬、刈割2茬第2次和刈割2茬2次之和影響均極顯著（P<0.01），而對刈割2茬第1次影響顯著（P<0.05）；互作對刈割2茬第1次和刈割2茬2次之和影響極顯著（P<0.01），對刈割2茬第2次影響顯著（P<0.05）。

品種間比較：在刈割1茬時，A2極顯著低于A1和A3（P<0.01），以 A1最高，平均達(dá) 14.56 t/hm2，A1和 A3差異不顯著（P＞0.05）。在刈割2茬第1次和第2次之和時，均以A2最高，分別平均為4.03 t/hm2和4.27 t/hm2，且相互間均差異不顯著（P＞0.05）。在刈割2茬第2次時，A3極顯著低于 A2（P<0.01）和 A1（P<0.01），以 A2 最高，平均達(dá)0.24 t/hm2，A2和 A1差異不顯著（P ＞0.05）。以上可以看出，在冬小麥?zhǔn)崭詈笙牟?fù)種模式中，采用刈割2茬第2次和2次之和的產(chǎn)量表現(xiàn)依次為A2＞A1＞A3；采用刈割2茬第1次處理下的產(chǎn)量表現(xiàn)依次為A2＞A3＞A1；而采用刈割1茬處理時，產(chǎn)量依次為A1＞A3＞A2；不同的品種在采用不同的刈割處理條件下表現(xiàn)出不一致的產(chǎn)草量趨勢。

密度間比較：在刈割1茬時，產(chǎn)草量在B1下極顯著低于 B3（P<0.01）和 B2（P<0.01），以 B3 最高，平均達(dá)14.48 t/hm2，B3和 B2差異不顯著（P＞0.05）；在刈割 2茬第 1 次時，B2 顯著高于 B3（P<0.05），平均達(dá) 4.18 t/hm2；在刈割2茬第2次時，B2極顯著高于B1（P<0.01）和B3（P<0.01），平均達(dá) 0.26 t/hm2，B1和 B3差異不顯著（P＞0.05）；2次之和時，B2 極顯著高于 B3（P<0.01），平均達(dá)4.44 t/hm2。以上可以看出，采用刈割2茬時，第1次、第2次和2次之和的產(chǎn)量表現(xiàn)依次為B2＞B1＞B3；而采用刈割1茬處理時，產(chǎn)量依次為B3＞B2＞B1。

品種×種植密度互作對產(chǎn)量的效應(yīng)為：在刈割2茬第1次和2次之和時，A1和A3均以B2處理下最高，A2則以B3最高；在刈割2茬第2次時，3品種均以B2最高；而在刈割1茬時，3品種均以B3最高。以上可以說明，兩者互作效應(yīng)明顯，在刈割2茬時，A1和A3應(yīng)選擇B2處理，而A2則應(yīng)選擇B3處理；在刈割1茬時，3品種均應(yīng)選擇B3處理。

兩種刈割方式的總產(chǎn)草量不同。刈割1茬和2茬時，刈割1茬的產(chǎn)草量大于2茬之和，前者平均為13.57 t/hm2，后者平均為4.11 t/hm2，前者是后者的3.30倍。刈割2茬第1次時的產(chǎn)量明顯高于刈割2茬第2次，第1次平均產(chǎn)量3.92 t/hm2，占2次總產(chǎn)量的95.38%。

綜合上述，夏播復(fù)種光敏型高丹草的產(chǎn)草量受品種、種植密度、品種×種植密度互作和刈割次數(shù)綜合因素的影響。刈割1茬的總產(chǎn)量很明顯高于刈割2茬的，B3處理均高于其他兩處理。所有處理中以A1、刈割1茬和B3組合產(chǎn)量最高，達(dá)15.07 t/hm2。

表4 干物質(zhì)產(chǎn)量的測定t/hm2

3 討論

3.1 物候期及農(nóng)藝性狀比較

張治忠等［17］研究發(fā)現(xiàn)，高丹草成熟需要140～156 d，本研究在播種后112 d收獲，收獲時各品種均未進(jìn)入成熟期，與張志忠等［17］研究結(jié)果一致。于卓等［18］提出，高丹草品種間在形態(tài)特征上存在明顯差異。本研究也發(fā)現(xiàn)3個品種間的主要農(nóng)藝性狀具有顯著性差異（P<0.05），其中“大卡”的株高、分蘗數(shù)和葉片數(shù)最高，“BJM”的莖粗最大，“海?！钡膯沃牾r重最高，與前人研究結(jié)果一致。在本研究中，3種種植密度間部分農(nóng)藝性狀具有顯著性差異（P<0.05）。而李源等［19］發(fā)現(xiàn)，冀草 1號和冀草 2號在不同種植密度下，農(nóng)藝性狀無明顯差異。這與本研究結(jié)果不一致，可能與種植品種、播期和種植地區(qū)等有關(guān)，還需要進(jìn)一步研究探討。

3.2 產(chǎn)草量的比較

研究不同品種及不同種植密度對光敏型高丹草復(fù)種產(chǎn)草量的影響，有利于栽培時選擇適宜的種植品種和種植密度。本研究結(jié)果表明，采用刈割1茬時，產(chǎn)量依次為：12.75 萬株/hm2＞9.75 萬株/hm2＞6.75 萬株/hm2，產(chǎn)量和密度間存在正相關(guān)關(guān)系；而采用刈割2茬時，第1次、第2次和2次之和的產(chǎn)量表現(xiàn)依次均為：9.75萬株/hm2＞6.75萬株/hm2＞12.75萬株/hm2，這種正相關(guān)關(guān)系消失。一些學(xué)者也在研究中發(fā)現(xiàn)，牧草產(chǎn)量和種植密度間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系，但隨著刈割次數(shù)的增多，這種關(guān)系也逐漸減弱［20-21］，這與本研究結(jié)果一致。王錦濤［22］的研究表明，在飼用高梁種植中，密度是影響產(chǎn)量的主要因素，適當(dāng)提高甜高梁的種植密度有利于高產(chǎn)，這與本研究結(jié)果相一致。李宏［23］則認(rèn)為，甜高粱的種植中，刈割次數(shù)對鮮草產(chǎn)量影響很大，刈割1次的鮮草產(chǎn)量明顯低于刈割2次的，原因在于甜高粱用于青飼料刈割1次不能充分發(fā)揮產(chǎn)量潛力，所以在生產(chǎn)實踐中普遍需要刈割2次；而本研究得出刈割1茬的光敏型高丹草產(chǎn)量大于2茬之和，前者是后者的3.30倍，說明在不同的播期時應(yīng)選擇不同的刈割方式。通過對比刈割1茬和2茬的品種產(chǎn)量可以發(fā)現(xiàn)，刈割2茬的“海?！陛^其他兩品種高，而刈割1茬的“大卡”高于其他兩品種，從而可以看出，“海?！毕鄬τ谄渌麅善贩N可能更耐刈割。因此，若采用刈割1茬處理時，選擇“大卡”進(jìn)行12.75萬株/hm2種植密度更佳；采用刈割2茬處理時，第2次刈割時植株高度僅23～53 cm，不符合鮮草利用條件，有中毒危險。因此，從干物質(zhì)產(chǎn)量及飼喂安全的角度考慮，夏播復(fù)種模式中以刈割1茬收獲方式最好。

4 結(jié)論

3個品種的光敏型高丹草在3種種植密度下復(fù)種時，均可以正常生長且發(fā)育良好；品種對各主要農(nóng)藝性狀影響均極顯著（P<0.01），種植密度對部分農(nóng)藝性狀有影響，而兩者互作對各主要農(nóng)藝性狀影響均不顯著（P>0.05）；品種僅對刈割1茬和刈割2茬第2次產(chǎn)草量有影響，種植密度對各茬次產(chǎn)量均有影響。綜合分析認(rèn)為，在隴東旱塬地區(qū)麥茬后夏播復(fù)種光敏型高丹草時，以12.75萬株/hm2、刈割1茬和“大卡”品種相組合的生產(chǎn)模式為最優(yōu)。

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